Question

下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分別代表一種化學元素．

a

b

c

d

e

f

g

h

i

j

k

l

m

n

o

試回答下列問題：
（1）請寫出字母O代表的元素符號

Fe

，該元素在周期表中的位置

第四周期第 VIII族

．
（2）第三周期8種元素按單質熔點高低的順序如右圖，其中序號“8”代表

Si

（填元素符號）；其中電負性最大的是

2

（填如圖1中的序號）．
（3）由j原子跟c原子以1：1相互交替結合而形成的晶體，晶型與晶體j相同．兩者相比熔點更高的是

SiC

（填化學式），試從結構角度加以解釋：

因SiC晶體與晶體Si都是原子晶體，由于C的原子半徑小，SiC中C-Si鍵鍵長比晶體Si中Si-Si鍵長短，鍵能大，因而熔沸點高

．
（4）k與l形成的化合物kl₂的電子式是

，它在常溫下呈液態，形成晶體時，屬于

分子

晶體．
（5）i單質晶體中原子的堆積方式如圖2（甲）所示，其晶胞特征如圖2（乙）所示，原子之間相互位置關系的平面圖如圖2（丙）所示．若已知i的原子半徑為d，N_A代表阿伏加德羅常數，i的相對原子質量為M，請回答：
一個晶胞中i原子的數目為

4

，該晶體的密度_

2 M

8NAd3

（用M、N_A、d表示）．
（6）a與d構成的陽離子和i的陽離子可與硫酸根形成一種復鹽，向該鹽的濃溶液中逐滴加入濃氫氧化鋇溶液，產生的現象有：①溶液中出現白色沉淀并伴有有刺激性氣味氣體放出，②沉淀逐漸增多后又逐漸減少直至最終沉淀的量不變．寫出沉淀的量不變時發生反應的離子方程式

NH₄⁺+Al³⁺+5OH^-+2SO₄^2-+2Ba²⁺=NH₃↑+3H₂O+AlO₂^-+2BaSO₄↓

．

Answer 1

分析：根據元素周期表知，a-o各元素分別是H、Li、C、N、O、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar、K、Fe．
（1）鐵屬于第四周期 第VIII族．
（2）第三周期8種元素的單質中只有Si為原子晶體，熔沸點最大，熔沸點為原子晶體＞金屬晶體＞分子晶體，分子晶體有氬、氯氣、S、磷，在分子晶體中Ar只有分子間作用力，沸點最低，氯氣、S、磷中只有氯氣為氣體，其熔沸點在三者中最小．
根據晶體類型判斷物質的熔沸點高低，單質熔沸點高低順序為：原子晶體＞金屬晶體＞分子晶體；非金屬性越強的元素其電負性越大．
（3）原子晶體中，鍵長越短，化學鍵越強，物質的熔點越高．
（4）k與l形成的化合物kl₂是共價化合物，原子之間形成共價鍵，根據共價化合物電子式的書寫規則書寫；常溫下呈液態的物質形成的晶體為分子晶體．
（5）利用均攤法計算晶胞中含有的原子個數；先根據已知的原子半徑計算晶胞的體積，根據該原子的相等原子質量計算晶胞中含有原子的質量，再根據密度公式計算其密度．
（6）a與d構成的陽離子是銨根離子，i的陽離子是鋁離子，a與d構成的陽離子和i的陽離子可與硫酸根形成一種復鹽，向該鹽的濃溶液中逐滴加入濃氫氧化鋇溶液，產生的現象有①溶液中出現白色沉淀并伴有有刺激性氣味氣體放出，說明生成氫氧化鋁和氨氣；②沉淀逐漸增多后又逐漸減少直至最終沉淀的量不變說明生成偏鋁酸鹽和硫酸鋇．

解答：解：根據元素周期表知，a-o各元素分別是H、Li、C、N、O、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar、K、Fe．
（1）通過以上分析知：O是Fe元素，在周期表中處于第四周期、第VIII族．
故答案為：Fe元素；第四周期、第VIII族．
（2）第三周期8種元素的單質中只有Si為原子晶體，熔沸點最大，由圖可知序號“8”代表的為Si，分子晶體的沸點較低，非金屬性越強的電負性越大，分子晶體有氬、氯氣、S、磷，在分子晶體中Ar只有分子間作用力，沸點最低，氯氣、S、磷中只有氯氣為氣體，其熔沸點在三者中最小，由圖可知，序號“2”代表的為Cl，其電負性最大，
故答案為：Si；2．
（3）由j原子跟c原子以1：1相互交替結合而形成的晶體為SiC，SiC晶型與晶體Si相同，都是原子晶體，由于C的原子半徑小，SiC中C-Si鍵鍵長比晶體Si中Si-Si鍵長短，C-Si鍵能大，因而SiC晶體熔沸點高．
故答案為：Si-C；因SiC晶體與晶體Si都是原子晶體，由于C的原子半徑小，SiC中C-Si鍵鍵長比晶體Si中Si-Si鍵長短，鍵能大，因而熔沸點高．
（4）k與l形成的化合物kl₂是SCl₂，硫原子一氯原子之間形成1對共用電子對，電子式為；SCl₂常溫下呈液態，SCl₂屬于分子晶體．
故答案為：；分子晶體．
（5）由晶胞結構可知，晶胞中i原子的數目為8×

1

8

+6×

1

2

=4；由信息可知晶胞圖可知為面心立方，設棱長為x，所以2x²=（4d）²，所以x=2

2

d，即正方體的棱長為2

2

d，正方體的體積為16

2

d³，該晶胞中原子的質量=4

M

NA

，所以其密度=

4M NA

16 2 d3

=

2 M

8NAd3

．
故答案為：4；

2 M

8NAd3

．
（6）a與d構成的陽離子是銨根離子，i的陽離子是鋁離子，a與d構成的陽離子和i的陽離子可與硫酸根形成一種復鹽，向該鹽的濃溶液中逐滴加入濃氫氧化鋇溶液，產生的現象有①溶液中出現白色沉淀并伴有有刺激性氣味氣體放出，說明生成氫氧化鋁、硫酸鋇和氨氣；②沉淀逐漸增多后又逐漸減少直至最終沉淀的量不變說明氫氧化鋁和氫氧化鋇反應生成偏鋁酸鹽，所以離子方程式為：NH₄⁺+Al³⁺+5OH^-+2SO₄^2-+2Ba²⁺=NH₃↑+3H₂O+AlO₂^-+2BaSO₄↓．
故答案為：NH₄⁺+Al³⁺+5OH^-+2SO₄^2-+2Ba²⁺=NH₃↑+3H₂O+AlO₂^-+2BaSO₄↓．

點評：本題考查了晶體類型與單質熔沸點的關系、晶體的密度等知識點，難點是計算晶體的密度，能正確確定晶胞中含有的原子個數及晶胞的體積是解其題的關鍵；明確相同類型的晶體中熔沸點高低的判斷方法．